KR100865331B1

KR100865331B1 - 티.에프.티. 표시장치

Info

Publication number: KR100865331B1
Application number: KR1020040033426A
Authority: KR
Inventors: 노우미시게아키; 아오키히로노리; 타시로토모히로
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2003-07-11
Filing date: 2004-05-12
Publication date: 2008-10-27
Also published as: TW200502621A; JP4103703B2; KR20050007115A; TWI263822B; JP2005031332A

Abstract

게이트 오프전압의 동적인 변동을 억제하고, 블록 얼룩을 억제할 수 있는 TFT 표시장치를 저렴하게 제공하는 것을 목적으로 한다. TFT 기판(10) 상의 게이트라인(11)마다 전압공급 타이밍을 제어하는 2 이상의 게이트 구동모듈(22)과, 게이트 구동모듈(22)에 대하여 게이트 오프전압을 공급하는 표시제어기판(40)을 구비하고, TFT 기판(10) 상의 게이트전원 공급선(41)을 통해, 표시제어기판(40)으로부터 게이트 구동모듈(22)까지 게이트 오프전압이 전달된다. 그리고, 표시제어기판(40)이, 게이트 오프전압을 생성하는 게이트오프 전원회로(213)와, 표시제어기판(40)에 가장 가까운 게이트 구동모듈(22)까지의 게이트전원 공급선(41)의 배선저항보다도 높은 저항값으로 이루어지는 저항소자(70)를 갖고, 게이트 오프전압이 상기 저항소자(70)를 통해 게이트전원 공급선(41)에 공급된다.

표시장치, TFT, 트랜지스터, 게이트, 소스, 저항, 전압, 기판

Description

티.에프.티. 표시장치{TFT DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명에 의한 TFT 표시장치의 일례를 나타낸 사시도이고, 액정표시장치의 조립시의 모양이 나타나 있다.

도 2는 TFT 표시장치의 단면도이다.

도 3은 실시예 1에 의한 TFT 표시장치의 주요부의 일구성예를 나타낸 도면이고, TFT 기판이 그 제어회로와 동시에 나타나 있다.

도 4는 도 3의 게이트 구동회로(24)의 회로구성의 일례를 나타낸 블록도이다.

도 5는 본 발명의 효과를 확인하기 위한 실험에 사용된 액정표시장치의 표시상태를 나타낸 도면이다.

도 6은 시정수의 차에 의한 게이트 오프전압의 변동의 일례를 나타낸 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시예 2에 의한 TFT 표시장치의 주요부의 일구성예를 나타낸 도면이다.

도 8은 본 발명의 실시예 3에 의한 TFT 표시장치의 주요부의 일구성예를 나타낸 도면이다.

도 9는 본 발명의 실시예 4에 의한 TFT 표시장치의 주요부의 일구성예를 나타낸 도면이다.

도 10은 본 발명의 실시예 5에 의한 TFT 표시장치의 주요부의 일구성예를 나타낸 도면이다.

도 11은 TFT 기판 및 그 제어회로의 개략구성을 나타낸 설명도이다.

도 12는 종래의 TFT 기판 및 그 제어회로의 일구성예를 나타낸 도면이다.

도 13은 종래의 TFT 기판 및 그 제어회로의 다른 예를 나타낸 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10, 17, 18 : TFT 기판 11 : 게이트라인

11i : 게이트라인 입력단자 12 : 소스라인

12i : 소스라인 입력단자 14 : 화소용량

16 : 화상표시영역 21 : 게이트 제어기판

210 : 프린트기판 211 : 타이밍신호 발생기

212 : 게이트온 전원회로 213 : 게이트오프 전원회로

22 : 게이트 구동모듈 23 : 절연성필름

24 : 게이트 구동회로 240 : 타이밍 제어회로

40 : 표시제어기판 41∼43 : 박막배선

50 : 전방면 케이스 70 : 저항소자

71 : 용량소자 Vgh : 게이트 온전압

Vgl : 게이트 오프전압

본 발명은, TFT(Thin Film Transistor) 표시장치에 관한 것으로, 더 상세하게는, TFT 기판을 사용한 TFT 표시장치에서의 게이트라인의 구동제어에 관한 것이다.

액정표시장치는, TFT 기판, 컬러필터기판 사이에 액정을 봉입하여 구성된다. TFT 기판은, 유리 등으로 이루어지는 절연성의 투명기판 상에 다수의 화소전극이 형성되고, 각 화소전극마다 박막트랜지스터(TFT)가 형성되어 있다. 한편, 컬러필터기판은, 유리 등으로 이루어지는 절연성의 투명기판 상에 공통전극이 형성되고, 화소전극 및 공통전극 사이의 전계에 의해 액정분자의 배향방향을 제어하여 화상표시를 행하고 있다.

도 11은, TFT 기판 및 그 제어회로의 개략구성을 나타낸 설명도이다. 도 1에서의 도면부호 10은 TFT 기판, 20은 게이트 제어회로, 30은 소스제어회로이다. TFT 기판(10)에는, 다수의 게이트라인(11)이 평행으로 형성됨과 동시에, 이들 게이트라인(11)에 교차시켜 다수의 소스라인(12)이 평행으로 형성되고, 또한 게이트라인(11) 및 소스라인(12)의 각 교점에 TFT(13)가 형성되어 있다. 이들 TFT(13)는, 게이트전극 G 및 소스전극 S가, 게이트라인(11) 및 소스라인(12)에 각각 접속되고, 또한, 드레인전극이 대응하는 화소용량(14)에 접속되어 있다.

게이트라인(11)의 전압은, 게이트 제어회로(20)에 의해 제어되고, TFT(13)는 게이트라인(11)마다 순서대로 온된다. 소스라인(12)의 전압은, 소스제어회로(30)에 의해 제어되고, 온상태의 TFT(13)에 대하여, 휘도에 대응하는 기록데이터를 공급하고 있다. 즉, TFT(13)는, 데이터기록이 행해지는 매우 짧은 기간에만 게이트전극 G에 게이트 온전압 Vgh가 인가되고, 온상태가 되지만, 그 이외의 기간은 게이트 오프전압 Vgl이 인가되고, 오프상태로 되어있다. 이 온상태의 기간에, TFT(13)를 통해 화소용량(14)이 충방전되고, 소스라인(12)의 전압(기록데이터)이 기록된다.

도 12는, 종래의 TFT 기판 및 그 제어회로의 일구성예를 나타낸 도면이다. 도면에서 도면부호 21은 게이트 제어기판, 22는 게이트 구동모듈, 31은 소스제어기판, 32는 소스구동모듈이다.

게이트 제어기판(21) 및 게이트 구동모듈(22)이, 도 11의 게이트 제어회로(20)에 해당한다. 게이트 제어기판(21)은, 프린트기판(210) 상에 타이밍신호 발생기(211), 게이트온 전원회로(212) 및 게이트오프 전원회로(213)가 형성되고, 게이트 구동전압의 인가에 필요한 타이밍신호, 게이트 온전압 Vgh 및 게이트 오프전압 Vgl을 생성하고 있다.

게이트 구동모듈(22)은, 게이트 드라이버 IC로 이루어지는 게이트 구동회로(24)가 절연성필름(23) 상에 형성된 TCP(Tape Carrier Package) 또는 COF(Chip On Film)라 부르는 가요성의 박형회로이고, 게이트 제어기판(21)으로부터의 타이밍신호, 게이트 온전압 Vgh 및 게이트 오프전압 Vgl에 근거하여, 각 게이트라인(11)에 게이트 구동전압을 인가하고 있다. 즉, 타이밍신호에 근거하여, 기록대 상이 되는 게이트라인(11)에 대하여 게이트 온전압 Vgh를 인가하고, 그 밖의 게이트라인(11)에 대해서는 게이트 오프전압 Vgl을 인가하고 있다.

마찬가지로 하여, 도면에서의 소스제어기판(31) 및 소스구동모듈(32)이, 도 11의 소스제어회로(30)에 해당한다. 소스제어기판(31)은, 타이밍신호나 기록데이터를 생성하는 회로(도시되지 않음)를 형성한 프린트기판(310)으로 이루어진다. 소스구동모듈(32)은, 소스드라이버 IC로 이루어지는 소스구동회로(34)를 절연성필름(33) 상에 형성한 가요성의 박형회로이고, 소스제어기판(31)으로부터의 타이밍신호 및 기록데이터에 근거하여, 각 소스라인(12)에 기록전압을 인가하고 있다.

이 TFT 기판에는, 게이트 제어회로(20)의 일부가, 가요성의 어떤 박형필름으로 이루어지는 게이트 구동모듈(22)로서 구성된다. 마찬가지로, 소스제어회로(30)의 일부가, 가요성의 어떤 박형필름으로 이루어지는 소스구동모듈(32)로서 구성되어 있다. 이 때문에, 해당 TFT 기판을 사용함으로써, 액정표시장치를 소형화할 수 있다는 이점이 있다.

도 13은, 종래의 TFT 기판 및 그 제어회로의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도면에서의 도면부호 40은 표시제어기판, 41 및 42는 TFT 기판 상의 배선이다.

표시제어기판(40)은, 도 12의 게이트 제어기판(21) 및 소스제어기판(31)에 해당하고, 소스구동모듈(32)의 근방에 배치된 프린트기판(400)으로 이루어진다. 즉, 표시제어기판(40)은, 도 12에서는 게이트 제어기판(21) 상에 형성되어 있던 회로(211∼213)를 구비한 소스제어기판(31)이다.

타이밍신호, 게이트 온전압 Vgh 및 게이트 오프전압 Vgl은, TFT 기판(10) 상의 배선 41을 통해, 표시제어기판(40)에 가장 가까운 하나의 게이트 구동모듈(22)에 전달되고, 또한 TFT 기판(10) 상의 배선 42를 통해, 게이트 구동모듈(22) 사이에서 순서대로 전달된다. 요컨대, 배선(41, 42)에는, TFT 기판(10) 상에서 각 게이트 구동모듈(22)로 게이트 구동전압을 공급하기 위한 게이트전압 공급선이 포함되어 있다.

이 TFT 기판에서는, 게이트 제어기판(21) 및 소스제어기판(31)을 하나의 기판(표시제어기판(40))에 집약하고 있기 때문에, 해당 TFT 기판을 사용함으로써, 액정표시장치를 소형화, 경량화할 수 있다.

도 13의 배선 41 및 42에서는, 포토리소그래피기술에 의해 TFT 기판(10) 상에 형성된 도전성박막이 사용된다. 또한, 제조비용을 고려하면, TFT 기판(10)의 화상표시영역에 사용되는 도전층, 예를 들면, 게이트라인(11)과 동일한 재질 및 막두께로 이루어지는 층을 이용하게 된다. 이 때문에, 도 12의 경우에 비해, 게이트전압 공급선에서의 배선저항력이 커져, 게이트 구동모듈(22)마다의 게이트라인(11)에의 인가전압에 변동이 생긴다.

게이트 오프전압 Vgl이 변동하면, 화소용량(14)에 축적되어 있는 전하량에 변동이 없어도, 공통전극에 대한 화소전극의 전위가 변동하여 휘도가 변화되어 버린다. 이 때문에, 게이트 오프전압 Vgl이 게이트 구동모듈(22)마다 다른 경우에는, 화면 내의 휘도가 게이트 구동모듈(22)에 대응하는 영역마다 다르고, 화면이 분할된 것처럼 보이게 되는 블록 얼룩이라 부르는 현상이 생긴다.

이러한 문제를 해결하기 위한 제안이, 예를 들면, 특허문헌 1에 개시되어 있다. 특허문헌 1에 개시된 제안은, 게이트 구동회로(24) 내에 저항소자를 설치하고, 그 저항값을 각 게이트 구동회로(24)마다, 게이트 구동전압을 선형적으로 변화시키도록 조정한다는 것이다.

[특허문헌 1]

일본특허공개 2001-228834호 공보

특허문헌 1에서는, 게이트 구동회로(24) 내의 저항값을 조정함으로써, 게이트 구동전압을 선형적으로 변화시켜, 화면이 분할되게 보인다는 문제를 해결하려고 하고 있다. 이 때문에, 각 게이트 구동모듈(22)이, 각각 다른 저항소자를 내장하고 있을 필요가 있고, 부품을 공통화할 수 없어, 제조비용을 상승시켜 버린다는 문제가 생긴다.

또한, 화면이 분할되게 보이는 원인으로는, 특허문헌 1에서 지적되고 있는 게이트 구동전압이 정적인 변동 이외에, 게이트 구동전압이 동적인 변동과, 요컨대, 전압변동시에서의 과도적인 전압레벨변동도 있다.

일반적으로, TFT(13)는 소스전극 S 및 게이트전극 G 사이에 결합용량이 존재한다. 이 때문에, 소스라인(12)의 전압이 변동하면, 그 영향을 받아 게이트라인(11)의 전압도 일시적으로 변동한다. 요컨대, 소스구동전압이 변동할때마다, 게이트 오프전압 Vgl이 인가되어 있는 모든 게이트라인(11)의 전압이 일제히 변동한다는 동작을 기록주기마다 반복하고 있다.

이러한 게이트라인의 일시적인 전압변동은, 그 후, 소정의 시정수에 따라 감쇠하고, 원래의 게이트 오프전압 Vgl에 가까워져 간다. 그런데, 각 게이트 구동모듈(22)마다 시정수가 다른 경우에는, 감쇠 중에서의 전압값이 게이트 구동모듈(22) 사이에서 다르고, 블록 얼룩이 생겨 버린다.

본 발명은, 상기한 사정에 감안하여 이루어진 것으로, 균일한 화면표시를 행할 수 있는 TFT 표시장치를 저렴하게 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 게이트 구동전압의 동적인 변동을 억제하고, 블록 얼룩을 억제 또는 방지할 수 있는 TFT 표시장치를 저렴하게 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 표시품질이 높고, 소형화 및 경량화 가능한 TFT 표시장치를 저렴하게 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 TFT 표시장치는, 절연성기판 상에 다수의 게이트라인이 형성되고, 각 게이트라인을 주변부에 인출하여 다수의 게이트라인 입력단자를 형성한 TFT 기판과, 복수의 게이트라인 입력단자에 접속되고, 게이트라인마다 전압공급 타이밍을 제어하는 2 이상의 게이트 구동모듈과, 게이트 구동모듈에 대하여 게이트 구동전압을 공급하는 표시제어기판을 구비하여 구성된다. 그리고, 상기 TFT 기판의 주변부에는, 표시제어기판으로부터 게이트 구동모듈로 게이트 구동전압을 전달하는 게이트전원 공급선이 설치된다. 또한, 상기 표시제어기판이, 게이트 구동전압을 생성하는 게이트 전원회로와, 표시제어기판에 가장 가까운 게이트 구동모듈까지의 게 이트전원 공급선의 배선저항보다도 높은 저항값으로 이루어지는 저항소자를 갖고, 게이트 구동전압이 상기 저항소자를 통해 게이트전원 공급선에 공급된다.

이러한 구성에 의해, 게이트 전원회로에서 각 게이트 구동모듈까지의 배선저항의 변동을 억제하고, 게이트라인의 시정수가 게이트 구동모듈마다 크게 변동하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 게이트 구동모듈과의 게이트 구동전압이 동적인 변동에 의해, 시인가능한 휘도차가 생기는 것을 억제할 수 있다. 예를 들면, TFT의 소스전극 및 게이트전극 사이의 결합용량에 기인하여, 화상패턴 및 교류구동방식에 따라 게이트 구동전압이 일시적으로 변동한 경우에, 해당 변동량의 감쇠시에 게이트 구동모듈마다 게이트 구동전압이 변동하여, 블록 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 TFT 표시장치는, 상기 표시제어기판이, 표시제어기판에 가장 가까운 게이트 구동모듈의 입력용량 및 이 게이트 구동모듈까지의 게이트전원 공급선의 배선용량의 합보다도 큰 용량으로 이루어지는 용량소자를 갖고, 이 용량소자가, 상기 저항소자보다도 게이트전원 공급선측에 있어서, 상기 게이트전원 공급선에 대하여 병렬접속된다.

이러한 구성에 의해, 게이트 전원회로로부터 각 게이트 구동모듈까지의 배선용량의 변동 및 각 게이트 구동모듈의 입력용량의 변동을 억제하고, 게이트라인의 시정수가 게이트 구동모듈마다 크게 변동하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 게이트 구동모듈마다의 게이트 구동전압의 동적인 변동에 의해, 시인가능한 휘도차가 생기는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 TFT 표시장치는, 상기 게이트전원 공급선이, TFT 기판 상에 형성된 도전성박막으로 이루어진다. 이러한 구성에 의해, TFT 표시장치를 소형화 혹은 경량화하면서, 게이트 구동모듈마다 게이트라인의 시정수에 큰 차가 생겨, 블록 얼룩으로서 시인되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 즉, 소형화 또는 경량화와, 표시품질을 양립시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 TFT 표시장치는, 상기 게이트 구동모듈이, 게이트전원 공급선을 통해 직렬접속된다. 게이트 구동모듈을 직렬접속함으로써 TFT 표시장치를 소형 경량화하면서, 게이트 구동모듈마다 게이트라인의 시정수에 큰 차가 생겨 블록 얼룩으로서 시인되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 즉, 소형 경량화와, 표시품질을 양립시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 TFT 표시장치는, 상기 게이트전원 공급선이, 상기 저항소자보다도 게이트 구동모듈측에 있어서 분기되고, 상기한 각 게이트 구동모듈은, 분기 후의 게이트전원 공급선에 각각 접속되고, 서로 병렬접속된다. 이러한 구성에 의해, 게이트 구동모듈이 병렬접속되어 있는 경우이어도, 게이트라인의 시정수가 게이트 구동모듈마다 크게 변동하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 TFT 표시장치는, 상기 저항소자가, TFT를 오프상태로 제어하는 게이트 오프전압을 공급하는 게이트오프 전원회로의 출력단자에 설치된다. 이러한 구성에 의해, 게이트 오프전압이 일시적인 변동에 의한 블록 얼룩의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 TFT 표시장치는, 상기 게이트 구동모듈이, 게이트 구 동회로의 형성된 절연성필름으로 이루어지고, 게이트 구동전압이 게이트전원 공급선을 통해 절연성필름 상의 게이트 구동회로에 공급된다. 이러한 구성에 의해, TFT 표시장치의 소형 경량화와, 표시품질을 양립시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 TFT 표시장치는, 상기 절연성필름이, 게이트전원 공급선을 통해 표시제어기판에 직렬접속된다. 이러한 구성에 의해, TFT 표시장치를 소형 경량화하면서, 게이트 구동모듈마다 게이트라인의 시정수에 큰 차가 생겨 블록 얼룩으로서 시인되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 TFT 표시장치는, 상기 게이트 구동모듈이, TFT 기판 상에 설치된 반도체칩으로 이루어진다. 이러한 구성에 의해, 표시품질을 저하시키지 않고, TFT 표시장치를 더욱 소형화 및 경량화할 수 있다.

[발명의 실시예]

(실시예 1)

도 1은, 본 발명에 의한 TFT 표시장치의 일례를 나타낸 사시도이고, 액정표시장치의 조립시의 모양이 나타나 있다. 도면에서의 도면부호 50은 전방면 케이스, 51은 액정패널, 52는 백라이트, 53은 배면 케이스, 54는 컬러필터기판이다.

액정패널(51)은, TFT 기판(10)에 대하여, 액정을 봉입하여 컬러필터기판(54)을 부착하고, TFT 기판(10)의 일단변에 동일회로구성으로 이루어지는 2 이상의 게이트 구동모듈(22)을 배열시킴과 동시에, 인접하는 다른 일단변에 2 이상의 소스구동모듈(32)을 배열시켜, 또한, 소스구동모듈(32)에 표시제어기판(40)을 접속하여 구성된다.

이 액정패널의 배면에 백라이트를 중첩시켜, 전방면 케이스(50)및 배면 케이스(53)로 이루어지는 케이스 내에 수납함으로써, 액정표시장치를 얻을 수 있다. 이 액정표시장치는, 일반적으로 액정모듈이라 부르고, 또한 여러가지의 주변회로 등을 부착하여 사용된다.

도 2는, TFT 표시장치의 단면도이고, 도 1의 액정표시장치를 조립한 상태에서의 소스라인에 평행한 단면이 나타나 있다. 가요성을 갖는 절연성필름으로 이루어지는 소스구동모듈(32)은 케이스 내에서 꺾여 구부러지고, 표시제어기판(40)은, 백라이트(52)의 배면측에 배치되어 있다. 또한, 도시하지 않은 게이트 구동모듈(22)도 마찬가지로 케이스 내에 꺾여 구부러져 있다. 이 때문에, 표시화면의 면적에 비해, 액정표시장치 전체를 소형으로 할 수 있다. 또한, 게이트 제어기판과 소스제어기판을 통합한 표시제어기판(40)을 사용함으로써, 보다 소형화되고, 또한, 경량화되어 있다.

도 3은, 실시예 1에 의한 TFT 표시장치의 주요부의 일구성예를 나타낸 도면이고, TFT 기판이 그 제어회로와 동시에 나타나 있다. 도면에서의 도면부호 16은 TFT 기판의 표시영역, 70은 저항이다. 이 도면을 도 13(종래의 기술)과 비교하면, 표시제어기판(40) 상의 게이트오프 전원회로(213)의 출력단에 저항소자(70)가 설치되는 점에서 다르다.

표시제어기판(40)에는, 소스제어회로와 동시에, 게이트 제어회로로서의 타이밍신호 발생기(211), 게이트온 전원회로(212) 및 게이트오프 전원회로(213)가 설치된다. 타이밍신호 및 게이트 온전압 Vgh는, 소스구동모듈(32)을 구성하는 절연성필름(33) 상의 배선을 통해 TFT 기판(10)에 공급된다. 한편, 게이트 오프전압 Vgl은, 표시제어기판(40) 상의 저항소자(70)를 통해 출력되고, 소스구동모듈(32)을 구성하는 절연성필름(33) 상의 배선을 통해 TFT 기판(10)에 공급된다.

이들 신호는, TFT 기판(10) 상에 형성된 박막배선 41 및 42를 통해, 게이트 구동모듈(22)에 입력되고, 게이트 구동모듈(22) 상의 게이트 구동회로(24)에 공급된다. 즉, 게이트 구동모듈(22)은, TFT 기판(10) 상의 박막배선 41, 42를 통해, 표시제어기판(40)에 직렬접속되고, 표시제어기판(40)으로부터의 출력신호는, 박막배선 41을 통해 가장 가까운 게이트 구동모듈(22)에 전달되고, 또한, 박막배선 42를 통해 인접하는 게이트 구동모듈(22) 사이에서 순서대로 전달된다.

저항소자(70)의 저항값은, 적어도 표시제어기판(40)에 가장 가까운 게이트 구동모듈(22)까지의 게이트전원 공급선(박막배선41)의 배선저항보다도 높은 값으로 미리 결정되어 있다. 이때, 상기 배선저항보다도 충분히 높은 값으로 미리 결정되는 것이 보다 바람직하다.

표시영역 16을 형성하기 위해서 사용되는 도전층 중에서는, 통상, 게이트라인(11)이 가장 도전율이 높고, 박막배선(41, 42)에 적합하다. 박막배선(41, 42)으로서 게이트라인과 동일한 층을 이용하는 경우, 게이트 구동모듈(22)을 직렬접속함으로써, 게이트라인과 교차시키지 않고, 또한, TFT 기판(10)의 주변부에 넓은 영역을 필요로 하지 않고 배선(41, 42)을 형성할 수 있다.

각 게이트 구동모듈(22)은, 각각 복수의 게이트라인(11)이 할당되고, 할당된 게이트라인(11)의 전압제어를 행하고 있다. 각 게이트라인(11)은, TFT 기판(10) 상의 게이트 구동모듈(22)측의 주변부(표시영역 16의 외측)에 인출되고, 게이트라인 입력단자(11i)가 형성되어 있다. 이 게이트라인 입력단자(11i)에는, 대응하는 게이트 구동모듈(22)의 출력단자가 접속되어 있다. 이때, 마찬가지로, 소스라인(12)을 TFT 기판(10) 상의 소스구동모듈(32)측의 주변부에 인출한 소스라인 입력단자(12i)에 소스구동모듈(32)의 출력단자가 접속되어 있다.

도 4는, 도 3의 게이트 구동회로(24)의 회로구성의 일례를 나타낸 블록도이다. 이 게이트 구동회로(24)는, 제어대상으로 하는 각 게이트라인(11)에 대응한 타이밍 제어회로(240)로 이루어지고, 타이밍신호, 게이트 온전압 Vgh 및 게이트 오프전압 Vgl이, 각 타이밍 제어회로(240)에 입력되어 있다. 이들 타이밍 제어회로(240)는, 타이밍신호에 근거하여, 게이트 온전압 Vgh 또는 게이트 오프전압 Vgl 중 어느 하나를 선택적으로 게이트라인 입력단자(11i)로 출력하고 있다.

도 5 및 도 6은, 본 발명의 효과를 확인하기 위해 행한 실험에 대하여 설명한 도면이다. 도 5에는, 실험에 사용된 액정표시장치의 표시상태가 나타나 있고, 도 6에는, 시정수의 차에 의한 게이트 오프전압의 변동의 일례가 나타나 있다.

이 실험에 사용된 액정표시장치는, 종방향으로는 동일색으로 이루어지는 다수의 화소가 배치됨과 동시에, 횡방향으로는 RGB의 순서대로 색깔이 다른 다수의 화소가 배치되고, RGB 종스트라이프를 구성하고 있다.

또한, 화소단위로 교류구동되어 있다. 즉, 임의의 화소로의 기록전압(소스구동전압)에 대하여, 해당 화소의 상하좌우에 인접하는 각 화소로의 기록전압의 극성 을 반전시켜 구동하고, 또한 각 화소로의 기록전압의 극성을 프레임마다 반전시키고 있다. 이러한 액정표시장치의 각 종스트라이프를 1열 두고 검은색 표시로 하고, 나머지의 종스트라이프를 소정의 중간조가 되도록 점등시켜, 각 게이트 구동모듈(22)에서의 게이트 오프전압 Vgl의 입력전압값을 계측하였다.

도 6은, 저항소자(70)를 설치하지 않은 경우의 게이트 오프전압 Vgl의 측정값을 나타낸 도면이다. 도면에서의 도면부호 60은 박막배선 41을 경유한 후의 게이트오프 전원회로(213)에 가장 가까운 게이트 구동모듈(22)로의 입력전압값, 61은 박막배선 42를 경유한 후의 다음 게이트 구동모듈(22)로의 입력전압값, 62는 하나 바로 앞의 게이트 구동모듈(22)로부터 출력되어 박막배선 42를 경유한 후의 가장 먼 게이트 구동모듈(22)로의 입력전압값이다.

이 도면에서는, 원래 일정해야 할 게이트 오프전압 Vgl이 기록주기마다 일시적으로 변동하고, 그 후, 시정수에 따라 해당 변동분이 감쇠하고 있는 모양이 나타나 있다. 그 때, 게이트오프 전원회로(213)에 가까워질 수록 시정수가 작기 때문에 빠르게 감쇠하고, 감쇠 중의 게이트 오프전압값 Vgl에 게이트 구동모듈(22)마다의 변동이 출력되어 블록 얼룩이 된다. 특히, 가장 가까운 게이트 구동모듈(22)과, 그 밖의 게이트 구동모듈(22)과의 차가 현저하다.

이들 측정값의 변동은, 저항소자(70)를 100Ω으로 한 경우에는 현저히 개선되고 저항소자를 300Ω으로 하면 거의 소멸된다. 또한, 200Ω으로 하면, 화면 상에서 블록 얼룩은 시인할 수 없게 되었다. 이 때문에 표시제어기판(40)으로부터 각 게이트 구동모듈(22)까지의 시정수의 비가 큰 경우에 블록 얼룩이 발생하고, 이때 정수의 비를 감소함으로써 블록 얼룩의 발생을 억제할 수 있다고 생각된다.

표시제어기판(40)으로부터 가장 가까운 게이트 구동모듈(22)까지, 혹은, 게이트 구동모듈(22) 사이에서의 배선저항은 10∼50Ω 정도이고, 저항소자(70)의 저항값을 이들 값보다 큰 100Ω 이상으로 함으로써 현저한 효과를 얻을 수 있었다. 특히, 200Ω 이상으로 함으로써 시인가능한 블록 얼룩을 소실시킬 수 있었다. 요컨대, 저항소자(70)의 저항값을, TFT 기판(10) 상에 형성된 게이트 오프전압 Vgl용의 박막배선 41의 저항값보다도 큰 값, 바람직하게는, 충분히 큰 값으로 함으로써, 블록 얼룩이 현저히 개선되는 것을 안다.

본 발명의 실시예에 의하면, 표시제어기판(40) 상에 박막배선 41의 배선저항 이상의 저항소자(70)를 설치하고, 게이트오프 전원회로(213)로부터의 게이트 오프전압 Vgl을 저항소자를 통해 TFT 기판(10)에 공급하고 있다. 이 때문에, 게이트 구동모듈(22)마다의 게이트 오프전압 Vgl이 변동하는 것에 의한 블록 얼룩이 발생하는 것을 억제하고, 혹은, 방지할 수 있다.

(실시예 2)

실시예 1에서는, 저항소자를 표시제어기판(40) 상에 설치하고, 게이트오프 전원회로(213)의 출력단자에 접속하는 경우의 예에 대하여 설명했지만, 본 실시예에서는, 저항소자 및 용량소자(콘덴서)를 표시제어기판(40) 상에 설치하는 경우에 대하여 설명한다.

도 7은, 본 발명의 실시예 2에 의한 TFT 표시장치의 주요부의 일구성예를 나타낸 도면이고, 액정표시장치의 TFT 기판 및 그 제어회로가 나타나 있다. 도면에서 의 도면부호 70은 저항소자, 71은 용량소자이다.

이 표시제어기판(40)에는, 저항소자(70) 및 용량소자(71)가 설치되고, 게이트오프 전원회로(213)의 출력단자에 접속되어 있다. 저항소자(70)는, 게이트 구동모듈(22)에 대하여 직렬로 접속되고, 용량소자(71)는 게이트 구동모듈(22)에 대하여 병렬로 접속되어 있다. 또한, 저항소자(70)는, 용량소자(71)보다도 게이트오프 전원회로(213)측에 접속되어 있다.

또한, 용량소자(71)는, 표시제어기판(40)에 가장 가까운 게이트 구동모듈(22)의 입력용량 및 해당 게이트 구동모듈(22)까지의 게이트전원 공급선(박막배선 41)의 배선용량의 합보다도 큰 용량으로 이루어진다. 보다 바람직하게는, 상기 용량의 합보다도 충분히 큰 용량으로 이루어진다.

이 때문에, 게이트 오프전압 Vgl이 변동한 경우, 그 후의 감쇠시에서의 게이트 구동모듈(22)마다의 시정수의 비를 더 감소시킬 수 있다. 따라서, 게이트 오프전압 Vgl이 게이트 구동모듈(22)마다 동적으로 변동하는 것을 억제하여, 블록 얼룩을 보다 효과적으로 억제하고, 혹은, 방지할 수 있다.

(실시예 3)

상기 실시예 1에서는, 표시제어기판(40) 상에 저항소자(70)를 설치한 경우에 대하여 설명하였다. 또한, 실시예 2에서는, 저항소자(70) 및 용량소자(71)를 설치한 경우에 대하여 설명하였다. 이것에 비해, 본 실시예에서는 용량소자만을 설치하는 경우에 대하여 설명한다.

도 8은, 본 발명의 실시예 3에 의한 TFT 표시장치의 주요부의 일구성예를 나 타낸 도면이고, 액정표시장치의 TFT 기판 및 그 제어회로가 나타나 있다. 이 표시제어기판(40)에는, 용량소자(71)가 설치되고, 게이트오프 전원회로(213)의 출력단자에 접속되어 있다. 용량소자(71)는 게이트 구동모듈(22)에 대하여 병렬로 접속되어 있다.

또한, 용량소자(71)는, 표시제어기판에 가장 가까운 게이트 구동모듈(22)의 입력용량 및 해당 게이트 구동모듈(22)까지의 게이트전원 공급선(박막배선41)의 배선용량의 합보다도 큰 용량으로 이루어진다 보다 바람직하게는, 상기 용량의, 합보다도 충분히 큰 용량으로 이루어진다.

게이트오프 전원회로(213) 내에는 출력저항이 존재하기 때문에, 그 출력단자에 용량소자(71)를 접속함으로써, 게이트 오프전압 Vgl의 변동 후의 감쇠시에서의 게이트 구동모듈(22)마다의 시정수의 비를 감소시킬 수 있고, 블록 얼룩을 억제할 수 있다.

(실시예 4)

실시예 1∼3에서는, 절연성필름(23) 및 게이트 구동회로(24)로 이루어지는 TCP 또는 COF의 게이트 구동모듈(22)이 사용되는 경우의 예에 대하여 설명하였다. 이것에 비해, 본 실시예에서는, TFT 기판 상에 게이트 구동회로로 이루어지는 반도체칩이 마운트되고, 이 반도체칩이 게이트 구동모듈로서 사용되는 경우의 예에 대하여 설명한다.

도 9는, 본 발명의 실시예 4에 의한 TFT 표시장치의 주요부의 일구성예를 나타낸 도면이고, 액정표시장치의 TFT 기판 및 그 제어회로가 나타나 있다. 도 3의 경우와 비교하면, TFT 기판(17)의 구성이 다르다.

TFT 기판(17)은, 게이트 구동회로 및 소스구동회로가 패키지화되어 있지 않은 게이트 구동모듈용 반도체칩(25) 및 소스 구동모듈용 반도체칩(35)으로서, 유리기판 상의 표시영역(16) 이외의 주변부에 설치되어 있고, 이러한 구성은 COG(Chip On Glass)라 부르고 있다. 예를 들면, 유리기판의 표면에 점착성의 ACF(Anisotropy Conductive Film:이방도전성필름)을 부착하고, 저면에 금범프가 형성된 칩을 부착함으로써, TFT 기판(17) 상에 게이트 구동모듈용 반도체칩(25)을 기계적으로 부착함과 동시에, 박막배선(41, 42), 게이트라인 입력단자(11i), 소스라인입력단자(12i)에 전기적으로 접속할 수 있다.

요컨대, 게이트 구동모듈용 반도체칩(25)은, TFT 기판(10) 상에 형성된 집적회로로 이루어지는 게이트 구동모듈이고, TCP로 이루어지는 게이트 구동모듈을 사용하는 경우에 비해, TFT 표시장치를 더욱 소형화 및 경량화할 수 있다.

게이트 구동모듈용 반도체칩(25)에는, TFT 기판 17 상의 박막배선 41, 42를 통해 게이트 구동전압이 공급되기 때문에, 각 게이트라인의 시정수는, 게이트 구동모듈용 반도체칩(25)마다 다르고, 실시예 1∼3과 같이 블록 얼룩이 발생한다는 문제가 생긴다. 따라서, 표시제어기판(40) 상에 저항소자(70)를 설치하고, 혹은, 도시하지 않은 용량소자(71)를 설치함으로써, 블록 얼룩을 억제할 수 있다.

본 실시예에 의하면, 유리기판 상에 게이트 구동회로로서의 게이트 구동모듈용 반도체칩(25)을 직접부착한 COG의 TFT 기판(17)인 경우에도, 실시예 1∼3의 경우와 마찬가지로 하여, 블록 얼룩의 발생을 억제할 수 있다.

(실시예 5)

실시예 1∼4에서는, 각 게이트 구동모듈(22, 25)이 표시제어기판(40)에 직렬접속되는 경우의 예에 대하여 설명하였다. 이것에 비해, 본 실시예에서는, 게이트 구동모듈이 서로 병렬접속되는 경우에 대하여 설명한다.

도 10은, 본 발명의 실시예 5에 의한 TFT 표시장치의 주요부의 일구성예를 나타낸 도면이고, 액정표시장치의 TFT 기판 및 그 제어회로가 나타나 있다. 도 9의 경우와 비교하면, TFT 기판(18) 상에서의 게이트 구동모듈용 반도체칩(25) 사이의 배선이 다르다.

박막배선 43은, TFT 기판(18) 상에서 분기되고, 각 게이트 구동모듈용 반도체칩(25)에 접속되어 있다. 즉, 게이트 구동모듈로서의 게이트 구동모듈용 반도체칩(25)은, 박막배선 43에 의해 TFT 기판(18) 상에서 병렬접속되고, 표시제어기판(40)으로부터 게이트 구동전압이 공급되어 있다.

각 게이트 구동모듈용 반도체칩(25)은, 표시제어기판(40)으로부터의 거리가 다르기 때문에, 각 게이트라인(11)의 시정수도 게이트 구동모듈용 반도체칩(25)마다 다르고, 실시예 1∼3과 같이 블록 얼룩이 발생한다는 문제가 생긴다. 따라서, 표시제어기판(40) 상에 저항소자(70)를 설치하고, 혹은, 도시하지 않은 용량소자(71)를 설치함으로써, 블록 얼룩을 억제할 수 있다.

본 실시예에 의하면, 게이트 구동모듈(25)이 병렬접속되어 있는 TFT 기판(18)인 경우에도, 실시예 1∼4의 경우와 마찬가지로, 블록 얼룩의 발생을 억제할 수 있다.

이때, 상기한 각 실시예에서는, 일례로서 특정한 구조 및 형상을 갖는 액정표시장치에 대하여 설명하였지만, 본 발명은, 여러가지 TFT 표시장치에 적응할 수 있다. 예를 들면, TFT 기판을 사용하는 표시장치이면, 액정표시장치에 한정되지 않는다. 또한, TFT 기판(10, 15)은 반드시 유리기판에 한정되지 않는다. 또한, 도 9및 도 10에서는, 게이트측 및 소스측 모두 COG이지만, 게이트측은 COG, 소스측은 TCP 또는 COF이어도 된다.

본 발명에 의하면, 균일한 화면표시를 행할 수 있는 TFT 표시장치를 저렴하게 제공할 수 있다. 또한, 게이트 구동전압의 변동에 기인하는 휘도의 변동을 억제하고, 블록 얼룩을 억제 또는 방지할 수 있는 TFT 표시장치를 저렴하게 제공할 수 있다. 또한, 표시품질이 높고, 소형화 및 경량화 가능한 TFT 표시장치를 저렴하게 제공할 수 있다.

Claims

절연성기판 상에 복수의 게이트라인이 형성되고, 각 게이트라인을 주변부에 인출하여 복수의 게이트라인 입력단자를 형성한 TFT 기판과,

상기 복수의 게이트라인 입력단자에 접속되고, 게이트라인마다 전압공급 타이밍을 제어하는 2 이상의 게이트 구동회로와,

상기 2 이상의 게이트 구동회로에 대하여 게이트 구동전압을 공급하는 표시제어기판을 구비하고,

상기 TFT 기판의 주변부에는, 상기 표시제어기판으로부터 게이트 구동회로로 게이트 구동전압을 전달하는 게이트전원 공급선이 설치되며,

상기 2 이상의 게이트 구동회로는, 이 회로 내를 관통하는 내부 전원배선을 갖고, 상기 표시제어기판에 대해 상기 게이트전원 공급선 및 상기 내부 전원배선을 통해서 직렬 접속되고,

상기 표시제어기판이, 게이트 구동전압을 생성하는 게이트 전원회로와, 표시제어기판에 가장 가까운 게이트 구동회로를 포함하는 게이트 구동모듈까지의 게이트전원 공급선의 배선저항보다도 높은 저항값으로 이루어지는 저항소자를 갖고,

상기 게이트 구동전압이 상기 저항소자를 통해 게이트전원 공급선에 공급되는 것을 특징으로 하는 TFT 표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 표시제어기판에 가장 가까운 게이트 구동회로가, 전압공급 타이밍을 제어하기 위해 게이트라인마다 설치된 복수의 타이밍 제어회로와, 상류측의 게이트전원 공급선 및 하류측의 게이트전원 공급선을 접속하는 상기 내부 전원배선으로 이루어지고, 상기 각 타이밍 제어회로가 상류측으로부터 하류측에 걸쳐서 서로 위치를 다르게 하여 상기 내부 전원배선에 접속되는 것을 특징으로 하는 TFT 표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 게이트전원 공급선은, TFT 기판 상에 형성된 도전성박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 TFT 표시장치.
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제 1 항에 있어서,

상기 저항소자는, TFT를 오프상태로 제어하는 게이트 오프전압을 공급하는 게이트오프 전원회로의 출력단자에 설치된 것을 특징으로 하는 TFT 표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 게이트 구동모듈은, 게이트 구동회로가 설치된 절연성필름으로 이루어지고,

게이트 구동전압이 상기 게이트전원 공급선을 통해 절연성필름 상의 게이트 구동회로에 공급되는 것을 특징으로 하는 TFT 표시장치.
제 7 항에 있어서,

상기 절연성필름은, 상기 게이트전원 공급선을 통해 표시제어기판에 직렬접속되는 것을 특징으로 하는 TFT 표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 게이트 구동모듈은, TFT 기판 상에 설치된 반도체칩으로 이루어지는 것 을 특징으로 하는 TFT 표시장치.
절연성기판 상에 복수의 게이트라인이 형성되고, 각 게이트라인을 주변부에 인출하여 복수의 게이트라인 입력단자를 형성한 TFT 기판과,

복수의 게이트라인 입력단자에 접속되고, 게이트라인마다 전압공급 타이밍을 제어하는 2 이상의 게이트 구동모듈과,

게이트 구동모듈에 대하여 게이트 구동전압을 공급하는 표시제어기판을 구비하고,

상기 TFT 기판의 주변부에는, 표시제어기판으로부터 게이트 구동모듈로 게이트 구동전압을 전달하는 게이트전원 공급선이 설치되며,

상기 표시제어기판이, 게이트 구동전압을 생성하는 게이트 전원회로와, 표시제어기판에 가장 가까운 게이트 구동모듈까지의 게이트전원 공급선의 배선저항보다도 높은 저항값으로 이루어지는 저항소자와, 표시제어기판에 가장 가까운 게이트 구동모듈의 입력 용략 및 이 게이트 구동모듈까지의 게이트전원 공급선의 배선용량의 합보다도 큰 용량으로 이루어지는 용량소자를 갖고,

게이트 구동전압이 상기 저항소자를 통해 게이트전원 공급선에 공급되며,

상기 용량소자가, 상기 저항소자보다도 게이트전원 공급선측에 있어서, 상기 게이트전원 공급선에 대하여 병렬로 접속되는 것을 특징으로 하는 TFT 표시장치.